第七章-矿物质的营养

第七章矿物质营养

第一节矿物元素概述内容第三节日粮酸碱平衡与有机微量元素第二节矿物质营养价值评定一、矿物质元素的分类1.按含量、功能分类（见下图）

第一节矿物元素概述动物体内矿物元素含量约有4%，其中5/6存在于骨骼和牙齿中，其余1/6分布于身体的各个部位。体内的矿物元素主要起营养调节作用。动物体组织中含有的45种不同数量和浓度的化学元素，其中有26种被证明是动物必需的，据含量将矿物元素分为二类：常量矿物元素：Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S共7种。微量矿物元素：Fe、Cu、Zn、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr、F、Sn、V、Si、Ni、As，共15种。关于必需矿物元素

要证明矿物元素的必需性需通过动物试验，用一种纯合日粮添加或去除某元素后，观察动物的反应。一般认为必需元素应具备下列六个条件：关于必需矿物元素作为必需元素的条件

1.在动物体内各个组织中均存在；2.每个动物体内存在的浓度大致相同；

3.若从体内撤去该元素，各类动物均产生生理上或结构上的异常症状，而且这种症状可以多次重复再现；4.再添加这种元素后即可消除撤去后的发生的异常症状；5.与体内一定的生物化学变化和缺乏症状相关；6.有措施防止缺乏或治疗，防止缺乏或治疗后上述生物化学异常现象不再发生。作为必需元素的条件合成日粮-----日粮原料（或养分）来自非天然饲料的人工合成原料，用以测定特定营养素的需要。可分为纯合日粮和半纯合日粮。纯合日粮－－日粮所有的原料（或养分）都来自非天然的人工合成原料。半纯合日粮－－有一部分原料（或养分）来自天然原料。2.按在体内分布分类

①亲骨元素：Ca、P、F、Mg、Pb等②在网状内皮组织分布的：Fe、Cu、Mn、Ni、Co等③均匀分布/无特异分布元素：电解质元素K、Na、Cl、S二、矿物元素的营养生理功能1.构成体组织；5/6存在于骨骼和牙齿中，Ca、P是骨和牙齿的主要成分，Mg、F、Si也参与骨、牙的构成；2.是调解酶活性的必要因子（作为酶的成分或激活剂）Zn、Mn、Cu、Se3.

调节细胞代谢：

Ca、K、Na等与细胞兴奋性有关4.

调节激素分泌及其功能：碘矿物元素可直接作为激素的组成部分矿物元素可与激素形成稳定的络合关系，完善分子构型，延长作用时间，在激素的靶器官上参与酶系统的形成。二、矿物元素的营养生理功能5.

调节酸碱平衡6.

控制体内一定的渗透压（淋巴，血液，体液正常的渗透压）7.影响其它营养物质的溶解度

血液中的食盐可以提高Ca3(PO4)2的溶解度，体内一定浓度的盐有助于蛋白质的溶解，胃液中的HCl可以溶解饲料中的矿物质二、矿物元素的营养生理功能

矿物元素具有两面性：营养作用与毒害作用，取决于剂量。（1）缺乏到一定低限后，出现临床症状或亚临床症状；（2）生理衡稳区，其低限为最低需要量，高限为最大耐受量；（3）超过最大耐受量出现中毒症状。三、矿物元素的营养特点剂量——反应曲线四、动物体内矿物元素变化规律及其影响因素（一）规律：

1.用无脂空体重表示，各种动物体内各元素含量相近2.电解质元素从胚胎到发育成熟，不阶段含量稳定。3.不同组织元素含量因功能不同而异，主要集中在肝、血、肌肉、骨髓（二）影响因素年龄：

成年动物Ca、P、K、Mg、Zn、Mn>新生

Na、Cl、Mo、Fe、Cu、I随年龄增长而下降

Co变化不大

2.品种：不同品种K、Na、Cu不同

3.季节：主要影响放牧家畜

4.生理状态:

健康>疾病状态

五、矿物元素缺乏症

元素生长停滞食欲减退皮毛劣质骨质脆弱下痢繁殖障碍死胎弱胎Ca√√√√一一一P√√一√一一一K√√√一一一一Na√√√一一一一Mg√√√√一一一Mn一一一√一√一I√√√一一√√Fe√√√一一√√Cu√一√√√√一Zn√√√√一一一Se√√一一√√一（一）矿物元素一般缺乏症

（二）特殊缺乏症：Ca、P佝偻病(幼畜)；成年：骨质疏松、骨软化；奶牛：产褥热。Mg放牧高产奶牛“青草痉挛”。Fe贫血。Zn皮肤不完全角质化（皮猴、皮粗、皮炎）。

Cu贫血、骨折、骨畸形。Mn鸡：滑腱症、胫骨短粗(现代鸡培育新概念：胫骨越长，生产性能越高)、关节肿大。Se肝坏死、肌肉不良（苍白）、桑甚心、白肌病。I甲状腺肿大。（二）特殊缺乏症：六、矿物元素间的相互关系矿物元素本身不稳定，易与其它善与法生相互作用。1、从消化道水平上促进吸收。2、从体内细胞代谢水平也相互促进。CaP间NaCl间ZnMo间CuFe间

（一）、协同作用：（二）拮抗作用

化学结构类似有双向和单向拮抗

1.单向：一种元素对另一种元素的抑制作用

2.双向：两种元素相互间有抑制作用

高Ca引起ZnMn缺乏PMgZn与Cu之间相互拮抗K对ZnK对MnCa对FeCo对Fe有拮抗作用

3.拮抗关系对动物来说在一定程度上是有保护作用的，但就营养而言，造成了养分的损失与浪费七、矿物元素的需要与供应与动物种类、生理阶段、生产水平有关。1．需要矿物元素中毒症状及其互作

元素过量引起缺乏的元素中毒症CaZn皮肤不完全角质化CuFe、Se黄疸，水肿FeSe、P佝偻病，肌肉营养不良NaK高血压ZnCu关骨炎，胃炎AsSe红斑，共济失调CrFe、Zn贫血，皮炎CoFe贫血FCa,P牙釉发育不全，骨肥厚PbFe共济失调，贫血HgSe共济失调，多尿症AlP佝偻病元素牛绵羊猪家禽Fe40～60/1003～40/50050～120/300040～80/1000Cu5～15/1005～6/15010～15/2503～8/300Mn40～100/100030～40/100030～50/40040～60/1000Zn50～100/40050～60/30050～80/100050～60/1000Co0.1～0.2/300.1～0.2/500.1/500.1/50Mo0.5～1.0/60.5～1.0/10<1/20<1/20I0.2～0.5/200.2～0.4/500.1～0.2/4000.3～0.4/300Se0.1～0.2/30.1～0.2/30.1～0.2/40.1～0.2/4微量元素的需要量与最大安全量（mg/kg,DM）

实践意义：①此表仅起指导作用，与真实需要差异较大②由于最低需要量与安全量间差距极大，是导致微量元素配方设计混乱的原因（营养工作者应确定动物最佳需要量，降低浪费和对环境的污染）③不同动物不同生理阶段矿物元素需要不同，所以通用矿物元素添加剂配方是不科学的。④饲料中微量元素含量受多种因素影响，所以在设计配方时应考虑背景值（基础日粮，地区性）⑤选择微量元素添加剂原料时需综合考虑原料成本，生物学效价，更应注意其生物学指标。⑥各种微量元素对不同动物作用不尽相同，不能扩展使用。

ZnO仔猪断奶后2周以内加3000-4000mg/kg效果较好。Cu家禽需要3-8ppm高Cu可降低蛋中胆固醇含量，但过高降低产蛋率⑦配制微量元素添加剂时应兼顾防止产品和环境污染。⑧微量元素间有一定的比例关系，设计配方时，注意保持其适合的比例关系。

⑨平衡日粮中矿物元素的比例可以提高日粮养分的利用率，但不能代替Pr，EE，能量因此只有在日粮基本养分充分满足的前提下才能最大发挥矿物元素的生物学功能；⑩超量添加微量元素已成为事实，原因如下：

A营养标准偏低。B微量元素与防病，保健有关，生产中可能过于强调这方面的功能。C基础日粮中微量元素含量参差不齐，而将营养标准的规定当作添加量，基础日粮含量作为谷量。D需要量与中毒剂量差距太大。

常用植物饲料Ca不足，P过量，Na不足，K过量，Cl不足，Mg过量。微量元素与地区性有关。动物性饲料通常能满足元素需要，或比例适量。矿物性饲料只能供给某一种或少数几种元素需要。2．供应体表、尿、汗液产品（奶、蛋等）器官软组织消化道肌肉、骨骼血液八、矿物元素的代谢矿物元素代谢途径矿物元素在体内以离子形式吸收，主要吸收部位是小肠和前段大肠，反刍动物瘤胃可吸收一部分。矿物元素排出方式随动物种类和饲料组成而异，反刍动物通过粪排出Ca、P，而单胃动物通过尿排出Ca、P。动物生产也是排泄矿物元素主要途径。八、矿物元素的代谢一、营养价值评定指标第二节矿物元素营养价值的评定三、鸡饲料Ca、P利用二、猪饲料Ca、P利用设两组日粮日粮1含Cu5mg/kg日粮2含Cu10mg/kg10天后宰杀，测定肝脏Cu含量1．净利用率×100％一、营养价值评定指标其值可能〉100%3．净吸收率

2．相对利用率一、营养价值评定指标1.常用的Ca,P饲有石粉（含Ca35～38%）,骨粉（Ca21%、P11%）、贝克粉Ca32%、CaHPO4(Ca23%P18%)。2.植物性饲料中2/3P以植酸磷的形势存在，对单胃动物其生物学效价只有30%左右（鸡10%～20%，猪25%～40%）动物性饲料中的P全部为有效P。3.一般要求饲料中Ca:P(总P)=1～1.25:1,Ca:P(有效)=2～3：1，要注意保证日粮Ca,P的相对比例和绝对含量。

二、猪饲料Ca、P利用4．VD可以促进Ca，P地吸收，但过高的VD水平会动员骨骼Ca的释放5.动物骨骼生长所需的CaP〉生长肥育的需要（种猪观赏用>肥育）猪的基因型与CaP需要量无关6.谷物饲料（尤其是麦麸）中植酸酶含量较高，活性也较高，可以分解其他饲料中得植酸磷所以有人提倡在猪食日粮中加大麸皮用量。二、猪饲料Ca、P利用

7.添加植酸酶可以提高植酸P的利用率→称环保型饲料生长肥育猪日粮中适量添加麸皮可以代替部分微生物植酸酶或CaHPO4(无机P)二、猪饲料Ca、P利用1.Ca、P主要与蛋壳质量有关（传染性疾病也与此有关）

一只鸡每年由鸡蛋排出的Ca大约为680g(每一枚蛋含钙2.2g)，约是其体内存贮Ca的30倍

2.鸡每天需要Ca3.5g，有效P400mg；我国蛋鸡，种鸡总P需要为0.6%，Ca3-4%，Ca:P=5～6:1三、蛋鸡饲料Ca、P利用

3.据研究0.3%AP4.0%Ca可使蛋鸡获得最大产蛋量和最佳蛋壳质量4.高温季节CaP浓度要比适温冬季提高10%5.蛋鸡后备期（后备蛋鸡）重点是保证骨骼发育，日粮Ca0.8%P0.6%产蛋鸡Ca大幅上升Ca3.5%P0.6%

后备母鸡从低Ca日粮向高Ca日粮过渡的最佳时间尚未确立，过早饲喂高Ca日粮，容易形成尿道结石，最早不能早于14wks。三、蛋鸡饲料Ca、P利用第三节饲粮酸碱平衡及有机微量元素一、饲粮酸碱平衡二、有机微量元素

在纯水中形成导电溶液的物质。营养学中指那些在代谢过程中稳定不变的阴阳离子。它们在生理体液中与渗透压，酸碱平衡密切相关。饲料中常见的阴阳离子如下：

1.电解质一、日粮电解质平衡饲粮电解质平衡值（dietaryelectrolytesbalance，DEB），主要指饲粮阴阳离子平衡，根据饲料中阴阳离子的摩尔数计算而得。表示为各离子mmol与其化合价（电荷数）乘积的总和（mmol/L）(mmol/kg)DEB(mmol/kg饲粮)=(K++Na++Ca2++Mg2+)-(Cl-+S2-+P2-)

在实际情况下通常不考虑Ca、P、Mg、S等离子，可用简化式计算：DEB(mmol/kg饲粮)=K++Na+-Cl-

计算饲粮电解质平衡所需得原子量化合价和转化系数见表8－5。

日粮电解质平衡的表示方法

肉鸡饲料粮中含分别为钠、钾和氯0.18%，0.65%和0.20%，问其dEB？(1)将饲料中各元素得百分含量分别转化为1kg饲料中的mg数（×106），除以原子量mmol，再乘以化合价（Na+mmol/kg）＝0.18%×106÷23.0×1=78.3（K+mmol/kg）=0.65%×106÷39.1×1=166.4(Cl-mmol/kg)=0.20%×106÷35.5×1=56.4该饲料dEB=78.3+166.4-56.4=188.3

(2)将×104÷原子量×化合价→转化系数，直接用元素含量×转化系数→dEB

3.计算方法电解质不平衡，动物体的内环境处于过酸或过碱的状态，代谢过程不处于最佳状态，养分主要用于调节而不是用于生产。4.提出电解质平衡的原因5.引起电解质不平衡的原因（1）大量使用Lys·HCl（2）大量使用矿物质添加剂，较多（3）使用动物性饲料，食盐含量较高一、日粮电解质平衡（1）影响营养物质的代谢

如影响营养的消化吸收（猪的dEB↑，养分dg↑250-400mmol/kg养分消化率最高；影响AA代谢（lys与Arg之间的互作关系）；影响N沉积效率6.DEB不平衡的影响：一、日粮电解质平衡（2）影响动物健康

A造成仔猪腹泻B鸡的抗应激能力↓肉鸡骨质Ca化不良，胫骨发育不良（胫骨短粗病）C奶牛易患产后瘫痪/产褥热（产乳热）（3）影响动物生产性能饲料dEB不平衡，机体处于过酸或过碱状态，大部分养分用于调节而不是生产。一、日粮电解质平衡一般为了提高生产性能，提供使用阳离子型日粮，可以使用离子添加剂调节日粮酸碱平衡值：阳离子添加剂：KCl、KHCO3、CaCl2、MgSO4、NaHCO3阴离子添加剂：NH4Cl、(NH4）2SO4一、日粮电解质平衡畜禽最适饲粮dEB值畜禽最适dEB(mmol/kg)猪250（230～300）鸡250（250～300）干乳牛-100～-150产奶牛350-400育肥牛450-500羔羊500奶牛干奶期和分娩后短期内，日粮保持酸性（阴离型）有利于预防产褥热，但生产后产奶量升高，代谢率增高，体内环境趋于酸性，日粮应从酸性变成碱性，随着泌乳期的推进，产奶量↓，代谢率↓，日粮碱性应相应降低。一、日粮电解质平衡只有在其它元素不缺乏/不过量的情况下才能体现电解质平衡对生长的促进作用，否则任何一种元素的缺乏/或过量都会抵消电解质平衡有益影响，只有dEB尽量接近最佳值时，日粮才能发挥对动物的促生长作用。

一、日粮电解质平衡饲养标准中的电解质平衡值畜种dEB(mmol/kg)NRC(1994)蛋鸡0.150.150.1367肉鸡0-3w0.30.20.21083-6w0.30.150.151006-8w0.30.120.1295NRC(1998)10-20kg0.260.150.1511520-50kg0.230.100.088050-80kg0.190.100.087080-120kg0